Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez prof. Jarosława Stolarskiego z Instytutu Paleobiologii PAN opublikował niedawno artykuł w prestiżowym periodyku Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), dotyczący odkrycia koralowca o mieszanym szkielecie aragonitowo-kalcytowym. Jednym ze współautorów pracy jest dr hab. Maciej Mazur, prof. ucz., z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego.
Koralowce są grupą organizmów morskich tworzących szkielet z węglanu wapnia. Większość z nich zamieszkuje ciepłe i niezbyt głębokie morza tworząc spektakularne rafy koralowe. Koralowce takie żyją w symbiozie z jednokomórkowymi glonami. Wobec dostępności światła słonecznego na niewielkich głębokościach, glony te dostarczają koralowcom składników odżywczych, podczas gdy koralowce zapewniają glonom ochronę przed roślinożercami. Jednakże nie wszystkie koralowce zamieszkują płytkowodne i ciepłe akweny. Niektóre z gatunków tych zwierząt bytują na dużych głębokościach, w nieobecności światła i w temperaturze bliskiej kilku stopniom Celsjusza. Nie tworzą one kolonii, prowadząc samotny tryb życia i żywiąc się jedynie planktonem.
Do stosunkowo niedawna sądzono, że szkielet wszystkich koralowców złożony jest z aragonitu, odmiany polimorficznej CaCO3. Aragonit jest mniej trwałą termodynamicznie formą w porównaniu z powszechnym wśród wielu innych bezkręgowców kalcytem. Przełom w myśleniu o mineralogii koralowców nastąpił w 2007 roku, kiedy m.in. J. Stolarski i M. Mazur opublikowali pracę w czasopiśmie Science (https://science.sciencemag.org/content/318/5847/92), wykazując iż kopalny koralowiec Coelosmilia, żyjący w okresie kredowym, wytwarzał pierwotny szkielet kalcytowy. Był to do tej pory jedyny znany przykład koralowca o szkielecie kalcytowym.
W artykule w PNAS naukowcy wykazali, iż żyjący współcześnie, na dużych głębokościach Oceanu Południowego Paraconotrochus antarcticus, wytwarza szkielet aragonitowo-kalcytowy: część zewnętrzna składa się z aragonitu, podczas gdy część wewnętrzna z kalcytu. Przyczyną tworzenia (w części) szkieletu kalcytowego może być relatywnie duże pokrewieństwo Paraconotrochusa z kredową Coelosmilią, co potwierdzają przedstawione w pracy badania genetyczne. Unikalność tego gatunku wynika też zapewne z jego izolacji w głębinach Oceanu Południowego.
Na podkreślenie zasługuje fakt, iż identyfikacja odmian polimorficznych węglanu wapnia w hybrydowym szkielecie koralowca możliwa była dzięki wykorzystaniu konfokalnej mikroskopii ramanowskiej, dostępnej na Wydziale Chemii UW. Opcja mapowania pozwoliła na jednoznaczną identyfikację polimorfu z submikronową rozdzielczością przestrzenną. Co więcej, widma ramanowskie pozwoliły na określenie stopnia uporządkowania faz krystalicznych na podstawie przesunięć i kształtu odpowiednich pasm fononowych, co jest niezwykle istotne z punktu widzenia potwierdzenia braku zmian diagenetycznych w szkielecie.
Link do artykułu:
https://www.pnas.org/content/early/2020/12/14/2013316117